ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение галогенидов в водных растворах и выделение кристаллогидратов из "Руководство по неорганическому синтезу" Существует много различных способов получения галогенидов в водных растворах. Наиболее простым и распространенным методом является растворение металлов или некоторых их соединений, например окислов, гидратов и карбонатов, в галогеноводородных кислотах. Другие методы—получение галогенидов путем обменных реакций между солями, путем действия водного раствора брома или иода на порошкообразные металлы и др.— имеют ограниченное применение. [c.203] В подавляющем большинстве случаев получение галогенидов несложно, и не требуется подробных указаний о порядке его выполнения. [c.203] Равновесные состояния, возникающие при кипячении раствора соли с соответствующим металлом (например, раствора хлорида железа с железом) определяются окислительно-восстановительными потенциалами металла и его ионов. Для того чтобы установить, от каких примесей можно освободить соль, дейсЬ-вуя на нее металлом, обычно пользуются известным рядом напряжений металлов. Восстанавливающийся металл выделяется на поверхности металла-очистителя н вместе с ним может быть удален из раствора фильтрованием. [c.203] Однако удаление примесей таким путем никогда не бывает полным. [c.203] В тех случаях, когда окислительно-восстановительные потенциалы реагирующих компонентов сильно различаются, т. е. когда металлы находятся далеко друг от друга в ряду напряжений, этот метод является весьма эффективным, и в растворе после очистки остается так мало ионов удаляемого металла, что их очень трудно обнаружить аналитически. Если же окислительновосстановительные потенциалы удаляемого иона и металла, применяемого для очистки, близки, в растворе останется заметное количество примеси и, следовательно, этот метод очистки даст сравнительно небольшой эффект. [c.203] Метод очистки солей кипячением их раствора с соответствующим сульфидом заключается в том, что к очищаемой соли прибавляют некоторое количество взвеси сульфида того же металла, раствор кипятят в течение 1—2 час. и, после того как раствор остынет, взвесь сульфидов отфильтровывают. Эффективность метода определяется разницей в произведениях растворимости сульфидов, применяемых для очистки, и сульфидов удаляемых металлов. [c.204] Ионы металла могут быть удалены из сферы реакции при действии сульфида любого из тех металлов, которые в этом ряду находятся впереди данного металла. Так, при очистке раствора солей двухвалентного марганца кипячением с сульфидом марганца можно удалить из раствора примеси солей всех металлов приведенного ряда, т. е. вообще всех металлов, за исключением тех, которые дают легко растворимые сульфиды. Количество примесей, которые остаются в растворе после такой очистки, определяется произведением растворимости сульфида удаляемого металла. [c.204] Учитывая плохую растворимость большинства сульфидов, а также и то, что их растворимость понижается с увеличением концентрации сульфид-иона в растворе (в результате диссоциации сульфида, прибавляемого для очистки), этот метод очистки следует признать весьма эффективным. [c.204] При очистке по этому методу применяемые сульфиды нужно готовить по возможности из чистых солей, чтобы с ними не вносить новых загрязнений. Так, например, если для очистки солей цинка применяется сульфид цинка, содержащий сульфид марганца, то последний полностью перейдет в раствор, осадив из раствора эквивалентное количество сульфида цинка из очищаемой соли (см. ряд сульфидов). [c.204] Поэтому сульфиды лучше готовить из той же соли, которая подвергается очистке в растворе. [c.204] Сульфиды, применяемые для очистки, необходимо брать в свежеосажденном виде, так как их реакционная способность со временем резко снижается. Применять для этой цели прокаленные сульфиды вообще нельзя. [c.204] Несмотря на значительную эффективность, описанный метод все же имеет недостаток. Раствор соли загрязняется сульфидом, вводимым в него для очистки. Количество сульфида, остающегося в растворе, практически невелико и определяется его произведением растворимости. [c.204] Метод очистки солей кипячением раствора соли с соответствующим гидратом окиси металла заключается в том, что к раствору соли прибавляют некоторое количество взвеси гидрата окиси и раствор кипятят в течение 5—10 мин. После того как раствор остынет, гидрат окиси отфильтровывают и раствор соли оставляют для кристаллизации. [c.205] Как видно из приведенного ряда, метод этот наиболее пригоден для очистки солей магния, никеля и кобальта, так как гидраты окисей этих металлов осаждают ионы большинства металлов в виде их гидроокисей. [c.205] Гидраты окисей, употребляемые для очистки, нужно готовить из тех же солей, которые подвергаются очистке, и применять их в свежеприготовленном виде. Можно также пользоваться для очистки и окислами металлов, но только в тех случаях, когда эти окислы могут переходить, хотя бы частично, в гидратированную форму. Так, например, для очистки солей цинка и магния можно применять не только их гидроокиси, но и окиси. [c.205] Не всегда обязательно пользоваться для очистки специально приготовленными гидроокисями. Очистку можно осуществить, создавая в растворе определенную концентрацию ионов водорода, при которой осаждаются примеси, но не осаждается очищаемая соль. Так, если к раствору соли цинка прибавить некоторое количе тво едкого кали или едкого натра до начала выпадения гидрата окиси цинка и прокипятить раствор, то из него при этом выпадут в осадок гидраты окисей большинства примесей, как-то железа, алюми1и я и др. Однако раствгф при эюм загрязнится соответствующим количеством ионов натрия или калия. [c.205] Удаляемые металлы остаются в растворе в количествах, определяемых растворимостью их гидроокисей. [c.205] В присутствии аммонийных солей из раствора удаляются ионы только таких металлов, которые не дают с ионом аммония растворимых комплексных соединений. [c.205] В отдельных случаях для очистки можно применять и другие вещества, например карбонаты и сульфаты. Так, из нитрата стронция можно удалить ионы бария взвесью сульфата стронция и т. п. Необходимо отметить, что способы гетерогенной очистки веществ еще недостаточно освещены в литературе применительно к отдельным соединениям. Однако, пользуясь химической характеристикой очищаемого вещества и удаляемых примесей, всегда можно составить практическую схему очистки и дать оценку ее эффективности. [c.205] Хорошим методом очистки является многократная перекристаллизация соли. [c.206] Вернуться к основной статье