Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru
  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

Martyn Lorentz

Электролиз аммиачного раствора никеля

Рекомендуемые сообщения

Сейчас провожу исследование электролиза никеля из аммиачного раствора на медный катод (анод угольный).

Условия эксперимента: 1. начальная концентрация никеля от 4 до 12 г/л, 2. плотность тока от 200 до 600 А/дм2.

2. Продолжительность процесса 2 часа.

Наилучшие результаты получены при начальной концентрации никеля 12 г/л и плотности тока 200 А/дм2.

И вроде бы все ничего, но получаются странные результаты: по уменьшению концентрации никеля в растворе получается выход по току около 160%, а по изменению массы катода выход получается около 80%.

Куда делся остальной никель остается только догадываться. В осадок ничего не выпадало.

Единственная правдоподобная версия - это образование на угольном аноде летучего тетракарбонила никеля (белый дымок вообще-то там наблюдался), но тогда не понятно почему мы не потравились, ведь в ходе опыта за два часа "потерялось" около 0,3 г никеля если бы это был тетракарбонил, то ПДК в обычной учебной лаборатории было бы превышено в тысячи раз.

 

Может кто знает какие-нибудь летучие соединения никеля кроме тетракарбонила?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Кроме карбонила ничего не должно улетучиваться, да и он образуется под давлением. Возможно, не учли унос электролита с пузырьками или что-то ещё. Для меня удивителен такой катодный выход при такой плотности тока, когда процесс лимитируется диффузией, обычно используют плотность тока на два порядка меньше. Наверно, было интенсивное перемешивание?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

никель не образует летучих соединений в таких условиях.

либо сильный унос электролита в виде брызг, либо ошибка анализа/расчетов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Сейчас провожу исследование электролиза никеля из аммиачного раствора на медный катод (анод угольный).

Условия эксперимента: 1. начальная концентрация никеля от 4 до 12 г/л, 2. плотность тока от 200 до 600 А/дм2.

2. Продолжительность процесса 2 часа.

Наилучшие результаты получены при начальной концентрации никеля 12 г/л и плотности тока 200 А/дм2.

Не удивительно. Если концентрация пересчитана на металл (электролиз идет в условиях концентрационных ограничений), то при плотностях тока в интервале 100-150 А/м2 результаты должны бы быть еще лучше.

И вроде бы все ничего, но получаются странные результаты: по уменьшению концентрации никеля в растворе получается выход по току около 160%, а по изменению массы катода выход получается около 80%.

Да, странные. Выход по току не может быть выше 100%.

Выход по току - это соотношение масс, практически полученной к теоретически рассчитанной, уменьшение концентрации совершенно не говорит о выходе по току, тут речь идет о степени извлечения или экстракции никеля из раствора, а это разные вещи. Выход по току в 80% и определенный весовым методом более-менее правдоподобен, но для более точного измерения - включите последовательно в схему медный кулонометр.

Куда делся остальной никель остается только догадываться. В осадок ничего не выпадало.

Единственная правдоподобная версия - это образование на угольном аноде летучего тетракарбонила никеля (белый дымок вообще-то там наблюдался), но тогда не понятно почему мы не потравились, ведь в ходе опыта за два часа "потерялось" около 0,3 г никеля если бы это был тетракарбонил, то ПДК в обычной учебной лаборатории было бы превышено в тысячи раз.

 

Может кто знает какие-нибудь летучие соединения никеля кроме тетракарбонила?

Версия абсолютно не правдоподобна. Тетракарбонил никеля, насколько мне известно, представляет собой комплексное соединение металлического никеля и угарного газа - оксида углерода (II), весьма летучую и бесцветную жидкость. На угольном аноде нет и никогда не будет условий для одновременного образования металлического никеля и угарного газа, тем более - условий для их химического взаимодействия.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Перемешивание не проводилось (разве что в момент отбора пробы), брызг электролита не наблюдалось, да и газ выделялся в очень незначительных для конвективного перемешивания количествах.

Так что куда делся никель мне до сих пор не понятно.

 

А почему не может быть выход по току более 100%?

Я посмотрел по справочнику стандартный электродный потенциал реакции получения гидроксиламина из водного раствора аммиака. Потенциал отличается на 0,02 В от потенциала разложения воды на аноде.

Так что если на аноде образуется гидраксиламин, то наряду с электрическим будет происходит химическое осаждение никеля на катод (согласно справочных данных гидроксиламин используется в качестве восстановителя для химического осаждения никеля). В результате экспериментально полученная на катоде масса никеля окажется больше теоретической.

Из этих соображений, ни при каких условиях нельзя получить выход более 200% (ну разве что материал катода будет восстановителем по отношению к осаждаемому металлу, в этом случае выход ничем не ограничивается)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Версия абсолютно не правдоподобна. Тетракарбонил никеля, насколько мне известно, представляет собой комплексное соединение металлического никеля и угарного газа - оксида углерода (II), весьма летучую и бесцветную жидкость. На угольном аноде нет и никогда не будет условий для одновременного образования металлического никеля и угарного газа, тем более - условий для их химического взаимодействия.

 

При разложении воды на угольном аноде выделяется кислород, который может окислять углерод с образованием СО или СО2. Реакция идет особенно бурно в щелочной среде.

По крайней мере этому нас учат при рассморении процесса электролиза водного раствора хлорида натрия в аппарате с угольным анодом и стальным катодом (Химическая технология. Под ред. А.В. Белоцветова. - М.: Просвещение, 1971. - 359с. На стр.140 есть картинка и пояснения)

 

Кстати, никель осажается на катоде, а угарный газ на аноде. Вокруг анода имеются катионы аммиачного комплекса никеля. Так что чисто теоретически такая реакция, на мой взгляд, вполне возможна.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
А почему не может быть выход по току более 100%?

Законы сохранения энергии и массы вам о чем-нибудь говорят? :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Кстати, никель осажается на катоде, а угарный газ на аноде. Вокруг анода имеются катионы аммиачного комплекса никеля. Так что чисто теоретически такая реакция, на мой взгляд, вполне возможна.

Вряд ли...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Законы сохранения энергии и массы вам о чем-нибудь говорят? :(

Законы сохранения энергии и массы разговаривают со мною не реже, чем с Вами :lol:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×