ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение амальгам цементацией из "Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях" Амальгамы различных металлов, включая и такие практически нерастворимые в ртути металлы, как железо, кобальт, никель, платина и др., могут быть получены при взаимодействии раствора соли данного металла со ртутью или с амальгамой другого металла В результате взаимодействия ионы более электроположительного металла, находящегося в растворе, приобретают электроны и переходят в ртуть, а ртуть или менее электроположительный металл, содержащийся в амальгаме, теряя электроны, переходит в раствор. Такой способ получения амальгам, являющийся частным случаем процесса цементации, нашел широкое применение в гидроэлектрометаллургии, при получении сверхчистых металлов, разделении радиоактивных и редкоземельных элементов, в аналитической и препаративной химии. [c.128] В работе цементация ртутью осмиевой кислоты была использована для получения амальгамы осмия. Таким же способом получали амальгамы меди, серебра и золота. [c.128] В случае, когда получают амальгамы металлов менее благородных , чем ртуть, растворы солей таких металлов цементируют амальгамами электроотрицательных металлов. Например, воздействуя на растворы соответствующих солей амальгамой натрия, можно получить амальгаму аммония, калия, бария, железа и других металлов. [c.128] Амальгама стронция по Смису может быть получена в результате последовательной обработки 500 г амальгамы натрия при 85° С в течение двух минут четырьмя отдельными порциями по 25 мл насыщенного раствора хлорида стронция. Образовавшуюся амальгаму промывают и в течение двух минут встряхивают с горячей водой. После этого воду сливают, амальгаму заливают 300 мл насыщенного раствора хлорида стронция и выдерживают под слоем этого раствора в течение 3 ч, часто встряхивая содержимое реакционного сосуда 391 г приготовленной амальгамы разбавляют 425 г ртути и в результате получают амальгаму, содержащую 0,987 вес.% стронция и 0,005 вес.% натрия. [c.129] Амальгаму стронция следует хранить в склянке с хорошо притертой пробкой, так как амальгама быстро разрушается на воздухе с водой амальгама стронция взаимодействует слабо. [c.129] Амальгаму бария, по прописи того же автора можно получить в результате цементации при 90° С насыщенного раствора хлорида бария амальгамой натрия. Полученную амальгаму промывают в течение нескольких секунд очень разбавленным раствором соляной кислоты, а затем в течение 5 ч выдерживают под слоем концентрированного раствора хлорида бария. [c.129] Приготовленная амальгама, промытая и разбавленная ртутью, содержит 0,922 вес.% бария и 0,002 вес.% натрия. [c.129] По данным Марклейна и др. насыщенный водный раствор хлорида бария цементируют порошком амальгамы натрия, содержащей 2 — 2,5 вес.% натрия. Амальгаму натрия в избытке добавляют к насыщенному раствору хлорида бария, и содержимое реакционного сосуда перемешивают стеклянной палочкой в течение нескольких минут. В результате реакции вытеснения получают амальгаму бария, содержащую 4 вес.% бария и 0,014—0,13 вес.% натрия. Если хотят снизить содержание натрия в амальгаме бария до минимума, последнюю обрабатывают свежим раствором хлордда бария. [c.129] Следует иметь в виду, что при цементации растворов амальгамами всегда получают амальгамы, в которых содержится не только металл той. соли, раствор которой подвергают цементации, но и металл амальгамы, применяемой для цементации. [c.129] Увеличение продолжительности цементации приводит к уменьшению содержания натрия в амальгаме. Это объясняется тем, что натрий, являясь более поверхностно-активным металлом по сравнению с барием, лучше адсорбируется в поверхностном слое амальгамы и, следовательно, в первую очередь реагирует с водой, переходя в раствор в виде гидроокиси натрия. Эта особенность широко используется при получении амальгам способом цементации, когда применяемые для этого амальгамы содержат щелочные металлы, поверхностная активность которых на ртути оказывается более значительной, чем поверхностная активность цементируемых металлов. [c.129] Авторы показали, что в этих условиях коэффициент разделения для радия и бария достигал 52, однако с повышением температуры он уменьшался и при 50° С равнялся 17. Было также установлено, что коэффициент разделения не зависит от концентрации (в пределах от 10 до 10%) радия в растворе, а также от концентрации амальгамы он остается постоянным при замене растворов хлоридов растворами гидроокисей. [c.131] Киселев и др. использовали метод цементации для разделения бария и стронция. В этом случае в ячейку б (рис. 4.24) заливали заранее приготовленную амальгаму стронция, а затем водный раствор хлорида бария и проводили цементацию при перемешивании, добавляя в раствор соляную кислоту для нейтрализации щелочи, образующейся при взаимодействии амальгамы стронция с раствором. Коэффициент разделения составлял (1,7 0,2)-10. Такой большой коэффициент разделения указывал на то, что этим способом можно успешно отделять барий от стронция. Действительно, при обработке раствора, содержащего одинаковые количества стронция и бария, амальгамой стронция авторы получили барий, в котором содержалось 10 вес.% стронция. Поскольку коэффициент разделения не зависит от относительного содержания компонентов в растворе, то при меньшем содержании стронция в растворе можно достичь, как пишут авторы, и более глубокой очистки бария от стронция. [c.131] Так как серебро более электроположительно, чем ртуть, то амальгаму серебра можно получить цементацией растворов солей серебра чистой ртутью. Как следует из работы при добавлении капель ртути в раствор нитрата серебра образуются кристаллы меркурида серебра состава AgзHg4. [c.131] Для получения амальгам цинка цементацией могут быть использованы амальгамы щелочных металлов а также металлический цинк, которым цементируют раствор сулемы Для этого в четырехлитровый стакан наливают 50 мл воды и добавляют 50 г сулемы. В полученную суспензию, при перемешивании механической мешалкой, доходящей почти до дна стакана, быстро добавляют 200 г цинковой пыли и содержимое интенсивно перемешивают. Сулема растворяется и раствор ее цементируется цинком. В результате получают амальгаму, которую отделяют от раствора и от нерастворившегося цинка, промывают водой и используют по назначению. [c.131] В присутствии ионов цинка уменьшается степень извлечения индия из сульфатных растворов амальгамой цинка полное извлечение индия возможно только при многократной обработке растворов свежими порциями амальгамы цинка . Однако, при наличии в растворе хлорида натрия, ионы цинка не оказывают влияния на цементацию индия из сульфатных растворов амальгамой цинка. [c.132] В работе изучались условия цементации индия амальгамой цинка в присутствии поверхностно-активных веществ. [c.132] Методы и особенности получения амальгам таллия цементацией водных и спиртовых растворов солей таллия различными амальгамами были описаны в работах 1 з-1вв Было показано в частности, что при цементации водных растворов солей таллия амальгамой натрия в ртуть за 5 мин переходит 99,9 вес.% таллия, тогда как из спиртовых растворов за то же время в ртуть переходит от 6 до 94 вес.% таллия. [c.132] Вест и Гопкинс цементировали спиртовые растворы безводных хлоридов редкоземельных металлов амальгамой натрия, содержащей 2—2,5 вес.% натрия. Цементацию проводили в течение одного часа при непрерывном перемешивании. Таким способом авторы получали амальгамы неодима, церия, дидима и иттрия, содержащие от 1,56 до 3 вес.% редкоземельного металла. При наличии в спиртовом растворе даже небольшого количества воды, цементация не происходила эффективность применения амальгам калия или бария для цементации редкоземельных металлов была значительно меньше. [c.132] Саюн и К. X. Царева цементировали неодим из хлорид-но-ацетатных, ацетатных, лимоннокислых и спиртовых растворов, используя для этого амальгаму натрия. Положительные результаты были получены только с хлоридно-ацетатными растворами. [c.133] Для получения амальгамы неодима по прописи 100 мг окиси неодима помещают в стаканчик емкостью 50 мл, смачивают водою, приливают несколько миллилитров перегнанной соляной кислоты и осторожно выпаривают досуха. После охлаждения приливают отмеренные количества 1 н. соляной кислоты и ацетата натрия,раствор переносят в делительную воронку и разбавляют водой с таким расчетом, чтобы pH находилось в пределах 4,19—4,58, что соответствует оптимальным условиям цементации. Затем в воронку добавляют 10 мл 0,2%-ной амальгамы натрия и проводят цементацию, встряхивая содержимое воронки в течение 0,5—2,0 мин. При увеличении концентрации неодима в растворе степень цементации повышалась при уменьшении продолжительности цементации с 2 мин до 0,5 мин улучшались условия перехода неодима в ртуть это также способствовало более полпому извлечению неодима из раствора, так как меньшее количество неодима успевает перейти из амальгамы обратно в раствор. Авторы показали, что методом цементации можно получить довольно концентрированную амальгаму неодима. Для этого готовят ряд хлоридно-ацетатных растворов с pH = 4,19 и проводят последовательную цементацию этих растворов 0,2%-ной амальгамой натрия. После каждой цементации в полученную амальгаму неодима вводят порцию металлического натрия и используют амальгаму для цементации свежего раствора. Таким способом удается приготовить амальгаму, содержащую в 1 л ртути 144,27 г неодима. Для удаления оставшегося натрия полученную амальгаму неодима обрабатывают разбавленной кислотой до прекращения выделения пузырьков водорода, промывают водой и сушат фильтровальной бумагой. [c.133] Вернуться к основной статье