Chimie și chimie № 3 2018

Dacă găsiți o eroare pe pagină, selectați-o și apăsați pe Ctrl + Enter

1. Diliere lirică.

Teoretic, zincul poate fi înlocuit din soluția apoasă a sării sale prin metale mai active, de exemplu, aluminiu sau magneziu. În practică, acest lucru este imposibil, pentru că în ciuda potențialului mai mare de electrozi al aluminiului sau magneziului, zincul se dizolvă ușor chiar și într-un mediu slab acid și evoluția hidrogenului devine procesul predominant. Chiar și nichelul este dificil de separat de soluție - previne evoluția hidrogenului (într-un mediu acid) și pierderea sărurilor de nichel de bază și reducerea metalelor (într-un mediu neutru). Astfel, problema devine insolubilă, dar nu căutăm modalități ușoare!

În industrie, există o metodă de obținere a zincului din soluția de sare (de obicei - sulfat) prin electroliza, dar în acest caz, este necesar să se respecte o multitudine de condiții. De exemplu, destul de bun electrolit curat din metale mai puțin active (fier, nichel, cupru), pentru a menține o anumită aciditate de mediu (oxidul de zinc adăugat), pentru a asigura o circulație constantă a electrolitului de la catod la anod ... Mai degrabă consumatoare de timp eveniment /

Metoda de acoperire galvanică a aluminiului și a aliajelor sale, sau, mai precis, procedura de pregătire a suprafeței de aluminiu pentru aplicarea unui anumit metal, ma împins la metoda de producție a zincului descrisă mai jos. Esența acestei metode constă în galvanizarea suprafeței de aluminiu într-o soluție alcalină de zincat de sodiu și, în același timp, înlăturarea filmului de oxid.

De ce nu folosiți un proces ușor modificat pentru a produce o cantitate semnificativă de metal?

2. Bazele teoretice și câteva remarci.

În procesul propus, vor apărea următoarele reacții:

Complexul de aluminiu este mult mai stabil (procedura Knest pentru zinc - aproximativ 10 -17 de aluminiu -. 10 -33), la fel și în mediu alcalin conține evoluția hidrogenului suprapotențial pe zinc. Zincul se reacționează cu alcalii destul de lent, este ușor de făcut, lăsând o soluție caustică (chiar și concentrată la cald) bucată de zinc - hidrogen este eliberată lent. Astfel, reacția (2) merge mult mai intens decât reacția (4), astfel încât separarea zincului devine posibilă.

Aluminiu reacționează rapid cu soluții alcaline, cu o încălzire puternică. pentru că se utilizează un exces mare de alcaline, apoi trebuie luate măsuri pentru a răci vasul de reacție (sau pentru a lua cantități mici).

Amintiți-vă că lucrul cu alcalii trebuie să fie foarte atent! Aerosolul caustic (prin bule de hidrogen asupra reacțiilor 3 și 4) este eliberată în timpul experimentului - protejarea organelor respiratorii de la ea (închide gâtul vasului cu o cârpă umedă sau bumbac, pofta, aer curat) și să ia în special grijă de ochi!

Teoria este teoria, să vedem cum arată în practică.

Se vor lua: sare de zinc, solutie alcalina, vase de reactie, granule de aluminiu si o bucata de sarma de aluminiu. Ceva de genul acesta:

Ulterior, am decis să înlocuiesc peletele cu o bucată de sârmă de aluminiu. cu granule este foarte inconvenient să se spele metalul, este necesar să se aștepte ca aluminiu din interiorul filmului de zinc să se dizolve și acest lucru se întâmplă foarte lent. Filmul de zinc are o plasticitate și pur și simplu nu este îndepărtat din granule și poate fi ușor curățat de o bucată de sârmă. Prin urmare, am turnat soluția din balon în borcan și l-am lăsat o zi.

În 24 de ore. Soluție nediluată:

Într-un borcan de soluție diluată, bucata de sârmă a fost din nou coborâtă. În același timp, el a observat un fenomen foarte interesant - algele de zinc. Zincul din soluție a rămas mic, astfel încât procesul predominant a fost procesul de evoluție a hidrogenului. Zincul eliberat nu va adera la un strat gros pe sârmă, și a fost izolat ca cristalele mici legate care bulele de hidrogen în creștere cum ar fi algele.

"Alge de zinc": firul de aluminiu a fost aruncat în soluție după ce majoritatea zincului a fost deja eliberat

100% metal - 8,9 g

nZnS04 = 0,136 mol, greutate sulfat = 21,9 g, adică aproximativ 22 g

În 100 ml soluție conține 22 g de sulfat de zinc, să zicem, densitatea soluției = 1,1 g / cm3 atunci

Calculul este, desigur, aproximativ.

Despre impurități într-o soluție de sulfat de zinc.

Această soluție a rămas după experimentele privind descompunerea alamei în metale constitutive. Din cupru, l-am curățat cu pulbere de zinc într-un mediu neutru și fără acces la aer, din fier - prin oxidare și hidroliză ulterioară, din nichel - prin tratarea cu hidroxid de calciu. Apoi a extras zincul prin electroliză. După experimente, soluția a stat mult timp într-un borcan deschis și a luat praful.

Așa cum se poate vedea în fotografii - precipitatul după adăugarea de alcaline este alb, este calciu, care a format un hidroxid în condiții de mediu puternic alcalin. După un timp, precipitatul se aprinde ușor în culoare - acest fier oxidat.

Am efectuat un experiment analog cu privire la obținerea zincului cu sulfat de zinc pur, apoi nu s-a format nicio precipitare când s-a adăugat alcaline.

Despre concentrația soluției.

Nu este posibil să se stabilească adevărata concentrare, deoarece o parte din soluție după adăugarea de alcalii a fost topită împreună cu precipitatul (nu este filtrat). Doar o parte din metal se afla pe granule de alumină (tăiere sârmă subțire), ea nu am spăla, și separat de aluminiu (este aproape imposibil) și tocmai a aruncat. Un pic de zinc a intrat în sistemul de canalizare când spăla nămolul de metal, nu m-am gândit la asta. În timpul reacției, alumina dă impurități (sub formă de oxizi sau aluminați deshidratați), care măresc greutatea metalului rezultat. O parte din zinc rămâne în soluție, indiferent cât de mult a fost o bucată de aluminiu. Prin urmare, o astfel de ipoteză - 30% din metal nu a putut fi identificată.

Despre aplicarea zincului obținut.

Am aplicat cu succes acest produs pentru a curăța soluțiile din cupru, pentru a obține oxid de zinc și pentru a produce nichel dintr-o soluție de amoniac. Zincul uscat este ușor triturat într-un mortar cu formarea unei asemănări a prafului de zinc și poate fi înlocuit în unele cazuri.

Nu recomand să depozitați astfel de zinc în ambalaje și cutii cu acces la aer. Rămășițele de alcali nu sunt spălați, aerul și oxigenul pot duce la inflamare! Păstrați într-un borcan cu un capac strâns.

6. Ca întotdeauna - un pic de umor:

Un chimist adevărat nu va opri nimic de la efectuarea de experimente, chiar și un picior rupt!

Articole similare

• Chimie și chimie № 3 2018

Trimiteți-le prietenilor: