Макет страницы
Электролиз с ртутным катодом
Одним из заслуживающих внимания методов разделения элементов является электролиз с ртутным катодом в слабосернокислых растворах. В этих условиях алюминий, титан, цирконий, фосфор, ванадий, уран и другие элементы количественно отделяются от хрома, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, галлия, германия, молибдена, родия, палладия, серебра, кадмия, индия, олова, рения, иридия, платины, золота, ртути, таллия и висмута, осаждающихся на ртутном катоде1. Электролиз может
быть проведен в специальном приборе2 (рис. 16) следующим образом. Анализируемый раствор выпаривают до появления паров серной кислоты и затем разбавляют водой с таким расчетом, чтобы в 50—100 мл содержалось 0,15— 0,30 мл серной кислоты.
При анализе цветных металлов в приготовленном для электролиза растворе часто появляется' осадок. Если это гидроокись олова или сурьмы или же сульфат свинца, то его можно перенести в прибор для электролиза, так как под действием тока эти соединения разлагаются. Сульфат свинца легко разлагается при силе тока в 2—3 а, если применять анод из проволоки, погруженной приблизительно на 5 см в раствор, и перемешивать электролит. При высокой плотности тока осадок перекиси свинца сходит с анода и свинец постепенно переходит на ртутный катод. На фосфат олова электрический ток заметно не действует, и перед электролизом его, так же как и обезвоженную кремнекислоту, лучше отделить фильтрованием сильнокислого раствора.
Рис. 16. Прибор Мелавена для электролиза с ртутным катодом.
С самого начала в раствор следует вводить возможно меньше серной кислоты, чтобы при ее последующей нейтрализации до требуемой концентрации не образовалось чрезмерно большого количества солей. В прибор вливают нужное количество ртути (около 200 г), переносят туда раствор и ведут электролиз при плотности тока около 0,15 а/смг, установив анод возможно ближе к поверхности раствора. Ртуть слабо перемешивают мешалкой (рис. 17) и электролиз продолжают до тех пор, пока проба раствора не даст отрицательную реакцию на элементы, которые отделяют. По окончании электролиза раствор сливают и промывают ртуть водой, не прерывая тока, после чего проводят анализ электролита, к которому присоединяют промывные воды.
Извлечение из ртути осажденных элементов очень затруднительно, и проводить его не рекомендуется за исключением тех случаев, когда
1 J. R. С a i n, J. Ind. Eng. Chem., 3, 476 (1911); G. Е. F. L u n d е 11, J. I. Hoffman, Н. А. В г i g h t, там же, 15, 1064, 1923); D. Н. В г о р h у, там же, 16, 963 (1924); J. A. Maxwell, R. P. Graham, Chem. Rev., 46, 471 (1950).
На ртутном катоде можно осадить 10' г меди или никеля или же 5 г железа. Изучая электролитическое осаждение хрома, R. Chirnside'n L. Н. Dauncey [Analyst, 68, 175 (1943)] нашли, что высокая плотность тока, повышение температуры и концентрации, а также понижение кислотности раствора увеличивают скорость осаждения хрома, в то время как восстановители, сульфат аммония и вращение анода препятствуют его выделению. Влияние сульфата аммония можно устранить добавлением к электролиту небольших количеств никеля или очень малых количеств (но не менее некоторого необходимого минимума) серебра.
2 A. D. M е 1 а V е n, Ind. Eng. Chem., Anal. Ed., 2, 180 (1930).
