ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические условия осаждения металлов из "Количественный анализ" Рассмотрим метод электролитического разделения меди и цинка. Медь и цинк занимают различные места в ряду напряжений (см. рис. 37). Для разделения таких металлов можно ограничиться определенными физическими условиями, а именно приложить к электродам напряжение, достаточное для количественного осаждения меди, но недостаточное для выделения цинка даже из концентрированных растворов его солей. [c.201] Следовательно, в этих условиях осаждение меди будет практически полным. [c.201] Рассмотренный пример показывает, что разделение меди и цинка вполне возможно. Однако необходимость ограничения напряжения тока вызывает большие неудобства. В этом случае ток идет главным образом только за счет переноса ионов меди, поэтому по мере осаждения меди сила тока уменьшается и осаждение замедляется. При работе в обычных условиях по схеме включения, изображенной на рис. 38, необходимо тщательно следить за напряжением в противном случае после осаждения меди (хотя бы в слое вблизи катода) напряжение на электродах будет повышаться, что приведет к осаждению цинка. [c.201] Значительно удобнее для разделения меди и цинка пользоваться определенными химическими условиями. Для этого достаточно просто подкислить раствор азотной кислотой. [c.201] Ионы N 3 являются в данном случае буферными ионами. После выделения меди напряжение на электродах повышается,— однако это приводит к восстановлению ионов N0 (см. ниже), а ионы цинка не восстанавливаются. Таким образом, нет необходимости во время электролиза постоянно следить за напряжением тока. [c.201] Условия разделения металлов, как видно из рассмотренного примера, сильно зависят от кислотности раствора. Большое значение имеет характер присутствующих анионов. Характер электролитических осадков металлов зависит от присутствия ионов, образующих комплексы с ионами металлов. Из растворов комплексных солей обычно получаются более плотные осадки даже при больших плотностях тока. Условия электролитического разделения металлов также нередко зависят от присутствия различных веществ, образующих комплексы с ионами металлов. [c.201] Следует иметь в виду, что кислотность раствора в результате анодного процесса увеличивается. Это иногда замедляет выделение металла на катоде. Так, кадмий выделяется электролизом из слабосернокислого раствора, однако чрезмерное повышение кислотности препятствует его количественному осаждению. В этом случае необходимо частично нейтрализовать раствор, например, прибавлением уксуснокислого натрия. [c.202] Осаждение из азотнокислых растворов. При электролизе азотнокислых растворов катодный и анодный процессы в основном те же, что в предыдущем случае. Подготовка раствора к электролизу должна быть проведена так, чтобы обеспечить полное удаление окислов азота и азотистой кислоты. Обычно с азотнокислым раствором приходится иметь дело после растворения металла или сплава в азотной кислоте такой раствор всегда содержит окислы азота, которые следует удалить кипячением. [c.202] Азотистая кислота является более сильным окислителем, чем азотная, и поэтому растворяет металлы, выделяющиеся при электролизе на катоде. В ее присутствии осаждение металлов сильно замедляется или вообще не происходит. [c.202] Этот процесс во многих случаях оказывается полезным. Азотная кислота восстанавливается раньше, чем ионы водорода. Поэтому водород не выделяется до тех пор, пока не закончится восстановление азотной кислоты до ионов аммония и, следовательно, устраняется главная причина образования губчатого осадка металла. Кроме того, ионы N0 играют роль буферных ионов. [c.202] Осаждение из растворов комплексных соединений. Главным достоинством электролиза растворов комплексных соединений является получение плотного осадка металла. Так, серебро выделяется из азотнокислого раствора в виде отдельных длинных кристаллов, легко отваливающихся от катода. Напротив, из цианистого комплекса серебра получается равномерный плотный осадок. Кроме того, применение комплексообразователей изменяет величины потенциалов выделения отдельных металлов, что создает новые возможности для разделения. [c.202] При электролизе чаще всего применяются такие комплексообразователи, как аммиак, цианистый калий, едкий натр, щавелевая кислота и др. [c.202] Электролиз аммиачных растворов применяется в том случае, если определяемый ион образует раствбримый аммиакат. Это имеет место при определении никеля, кобальта, меди и др. На катоде осаждается металл, на аноде выделяется кислород. [c.203] Если в растворе присутствуют ионы N0 , цинк осаждается только после того, как закончится восстановление ионов ЫОд до аммиака. [c.203] Интересным примером электролиза цианистых растворов является определение кадмия в присутствии меди. При избытке цианистого калия образуются комплексные соединения состава К21С(1(СЫ)4] и Кз[Си(СМ)4)]. [c.203] Вернуться к основной статье