DSCF6840

138

się krystaliczny i po zamieszaniu roztworu będzie szybko opadał na dno. Gdyby proces krystalizacji nie zaszedł, należy dodać 1-2 g chlorku amonu i ponownie ogrzewać.

Ciecz nad osadem powinna być zabarwiona na żółto. Gdyby pojawiła się barwa różowa, należy dodać kilka kropli 2% amoniaku do ponownego zabarwienia się roztworu na żółto.

Po ostygnięciu roztworu odsączyć krystaliczny osad ZnNH₄P0₄ przez tygiel szklany z dnem porowatym (G4) (uprzednio wysuszony do stałej masy) i przemyć 1% roztworem (NH₄)₂HP0₄, a następnie trzy razy zimną wodą, Osad suszyć do stałej masy w temp. 383 K (110°C).

Zawartość cynku (g) obliczyć mnożąc masę otrzymanego osadu przez 0,3665.

6. Oznaczanie miedzi i niklu obok siebie

Miedź oddziela się od niklu i oznacza wydzielając ją elektrolitycznie w postaci metalu z roztworów kwaśnych na elektrodzie platynowej lub miedzianej. Nikiel oznacza się wagowo strącając go dimetyloglioksyman z roztworu pozostałego po elektrolizie.

Zasada oddzielania

W celu oddzielenia miedzi od niklu metodą elektrolityczną wykorzystuje się różnice potencjałów wydzielania tych dwu metali. Miedź ma wyższy potengał wydzielania od wodoru i może być osadzana z roztworów kwaśnych. W tych warunkach nikiel, ze względu na bardziej ujemny potengał rozkładowy, nie ulega redukcji.

Elektrolityczne oznaczanie miedzi

Elektrolityczne wydzielanie miedzi prowadzi się z kwaśnych roztworów zawierających jony NO;. Po przyłożeniu do elektrod potencjału wyższego od potencjału wydzielania miedzi na katodzie zachodzi redukcja jonów Cu²⁺ do metalu:

Cu²⁺ + 2e 1 Cu⁰

a na anodzie - reakcja utlenienia wody:

HjO * ^0₂ + 2H⁺ + 2e

Dokładność oznaczenia elektrograwimetrycznego jest zależna od postaci _oSadu metalu wydzielonego na elektrodzie. Aby uniknąć strat, powinien to być osad drobnokrystaliczny, pokrywający elektrodę równomierną zwartą *iBtwą, o powierzchni gładkiej i błyszczącej. W przypadku miedzi powinien lo być osad o barwie różowej. Na jakość wytworzonej warstwy metalu ma wpływ gęstość prądu na elektrodzie. Prąd o zbyt małej gęstości daje osady krystaliczne, ale nie pokrywające całej powierzchni elektrody, łatwo odpadające.

Pizy zbyt dużej gęstości prądu - osady mają strukturę gąbczastą, są ciemne, łatwo odstają od powierzchni elektrody i łatwo utleniają się na powietrzu.

Dobór właściwej gęstości ma więc decydujący wpływ na rodzaj osadzanego metalu.

Głównym powodem powstawania gąbczastych osadów na katodzie podczas stosowania dużych gęstości prądu jest równoczesne wydzielanie się z oznaczanym metalem wodoru. Wskutek zwykłej elektrolizy ilość dostarczanych drogą dyfuzji i konwekcji jonów metalu jest zbyt mała, aby przenieść odpowiednie ilości elektryczności i w przypadku dostatecznej siły elektromotorycznej zaczynają ulegać redukcji jony wodorowe. Wydzielający się wodór oraz rozkład powstających wodorków metali powodują rozluźnienie warstewki osadu oraz jego gąbczastą postać. Wydzielanie się wodoru można zmniejszyć dodając do roztworu tzw. depolaryzatora. Najczęściej w jego charakterze stosuje się jony azotanowe. Potencjał ich redukcji na katodzie platynowej zachodzącej wg równania:

NO, + 10H⁺ + 8e NH; + 3H₂0

jest wyższy od potencjału redukcji wodoru.

Optymalne warunki wydzielania miedzi uzyskuje się stosując elektrolit 3-4% kwasu siarkowego i 1-3% kwasu azotowego lub odpowiedniej ilości azotanu amonu. Kwas azotowy (V) nie powinien zawierać kwasu azotowego P), który utlenia wydzielającą się miedź. Zbyt duże stężenie kwasu uniemożliwia ilościowe wydzielanie miedzi z roztworu. Nie należy używać kwasu solnego, gdyż wydzielający się na anodzie chlor rozpuszcza platynę elektrody, a także osadzony na katodzie metal. Jeżeli w elektrolicie obecne są chlorki, można częściowo temu zapobiec dodając silnych reduktorów np. hydroksyloaminy lub kwasu szczawiowego. -

Elektrody i aparatura

Wydzielanie miedzi można prowadzić na katodzie z platyny lub stopu platyny zawierającego 10% irydu lub miedzi. Kształty elektrod mogą być różne, ale jak wykazało doświadczenie najdogodniejsze są katody mające