Выделение церия (НЕ из зажигалок)

[StazeN]

В общем, такая проблема: нужно выделить церий (металлический либо в виде оксида/соли) из его смеси: Fe₂O₃(~80 %), Al₂O₃ и CaO (~7 %), Ce_ (6%, предположительно в виде CeO₂), остальное - водорастворимые примеси. Чем лучше выщелачивать, а затем экстрагировать? Извлечение из других исходных смесей обозревал, однако для своей ничего не нашел.

 

Пробовал кислотное выщелачивание концентрированной HNO₃ c последующей экстракцией трибутилфосфатом и реэкстракцией водой. В итоге в водной фазе оказалось красно-оранжевая соль (Ce(NO₃)₃OH?). Вообще насколько возможно протекание реакции CeO₂+3HNO₃(конц)->Ce(NO₃)₃OH + H₂O?

 

Рассчитываю на ваши мысли

Изменено 25 Апреля, 2011 в 19:55 пользователем StazeN

[Nil admirari]

С избытком конц. азотки будет нормальная соль Ce(NO3)4. Проанализируйте фазу на содержание железа с помощью роданида калия или аммония. Или с помощью ЖКС.

 

Еще такой способ. Растворить оксиды в соляной кислоте при нагревании. Удалить избыток кислоты кипячением раствора. Добавить раствор щавелевой кислоты. При этом выпадет осадок Се(С2О4)2, Аl2(С2О4)3, СаС2О4, а железо останется в растворе в виде растворимого оксалата железа (3) (http://www.xumuk.ru/spravochnik/2465.html) и в виде растворимого оксалатного комплекса. Прокаливанием снова переводим оксалаты в оксиды, получаем смесь: СеО2, Аl2О3, СаО. Растворяем в соляной кислоте при нагревании. Добавляем избыток щелочи. В осадке имеем Се(ОН)4 и Са(ОН)2, алюминий остается в растворе в виде комплекса. Отделяем осадок, промываем водой. Растворяем в соляной кислоте. Добавляем Na2SO4. Кальций выпадает в виде СаSO4. Отделяем раствор от осадка. Осаждаем Се(ОН)4 (чтобы избавиться от Na+), отделяем, промываем и растворяем в соляной кислоте, получаем чистый СеCl4.

Изменено 25 Апреля, 2011 в 21:32 пользователем Nil admirari

[borodul]

В общем, такая проблема: нужно выделить церий (металлический либо в виде оксида/соли) из его смеси: Fe₂O₃(~80 %), Al₂O₃ и CaO (~7 %), Ce_ (6%, предположительно в виде CeO₂), остальное - водорастворимые примеси. Чем лучше выщелачивать, а затем экстрагировать? Извлечение из других исходных смесей обозревал, однако для своей ничего не нашел.

 

Пробовал кислотное выщелачивание концентрированной HNO₃ c последующей экстракцией трибутилфосфатом и реэкстракцией водой. В итоге в водной фазе оказалось красно-оранжевая соль (Ce(NO₃)₃OH?). Вообще насколько возможно протекание реакции CeO₂+3HNO₃(конц)->Ce(NO₃)₃OH + H₂O?

 

Рассчитываю на ваши мысли

С азотной кислотой реагирует только свежеосажденный диоксид церия, а точнее, гидроксид церия (IV). Прокаленный диоксид в азотке вы можете греть хоть до температуры адского пламени, ничего с ним не произойдет. Дело в том, что я это уже пытался делать, поэтому инфа, что называется, из первых рук. Причем никаких оксидов железа, алюминия или кальция не было, был чистый диоксид. Учитывая, что у вас там до черта железа, красно-оранжевая соль вполне могла оказаться нитратом железа (основным).

 

Кислотное выщелачивание азотной кислотой должно привести к растворению оксида железа и оксида кальция. От оксида алюминия сами придумайте, как избавиться. Останется диоксид церия. Цвет его от лимонно-желтого(такой цвет свойственнен чистому оксиду) до оранжевого. Гидратированная смесь оксидов церия имеет характерный серо-фиолетовый цвет. Такая смесь у вас может получиться, если вы сначала растворите оксиды церия в серной кислоте(конц.), потом разбавите раствор, а затем быстро нейтрализуете его щелочью.

 

 

 

отделяем, промываем и растворяем в соляной кислоте, получаем чистый СеCl4.

 

А ничего, что Ce(IV) из соляной кислоты хлор гонит ничуть не хуже, чем перманганат калия? Вы хоть потенциалы-то Ce⁴⁺ + e = Ce³⁺ посмотрели бы сначала. Хотя я и так могу сказать: там +1.77 В. Потенциал восстановления хлора в хлорид всего +1.36 В. Хлорид окислится нафиг, и никакого "чистого CeCl4" там и в помине не будет.

Изменено 26 Апреля, 2011 в 05:58 пользователем borodul

[Termoyad]

Что вы мучаетесь...

Переводите свой церий в раствор ( как - на ваше усмотрение ).

Потом окисляйте раствор пероксидом - при этом большая часть церия уйдет в осадок в виде диоксида.

Из оставшегося раствора осаждайте щелочью с контролем рН.

[borodul]

Что вы мучаетесь...

Переводите свой церий в раствор ( как - на ваше усмотрение ).

Потом окисляйте раствор пероксидом - при этом большая часть церия уйдет в осадок в виде диоксида.

Из оставшегося раствора осаждайте щелочью с контролем рН.

 

Церий в щелочах не растворяется, а в кислом растворе он пероксидом не окисляется - он его сам окисляет со свистом.

[Nil admirari]

А ничего, что Ce(IV) из соляной кислоты хлор гонит ничуть не хуже, чем перманганат калия? Вы хоть потенциалы-то Ce⁴⁺ + e = Ce³⁺ посмотрели бы сначала. Хотя я и так могу сказать: там +1.77 В. Потенциал восстановления хлора в хлорид всего +1.36 В. Хлорид окислится нафиг, и никакого "чистого CeCl4" там и в помине не будет.

Это не принципиально. Возьмите азотную тогда. Главное сама схема разделения. Мой СеО2 растворялся при нагревании в азотной и серной. Где в первом посте говориться о том, что оксиды ПРОКАЛЕНЫ и не могут растворяться в кислотах?

[StazeN]

Так что в итоге? Какую взять кислоту? И как оптимальней после этого отделить тв. фазу от жидкой?

[Nil admirari]

Вся методика которую я написал, только вместо соляной используйте азотную.

[SupFanat]

+1.77 V?

Тогда можно окислить марганец до перманганата используя соли церия (IV)?

Как-то не верится, если сравнивать свойства водных растворов и безводных оксидов (CeO₂ довольно устойчив, Mn₂O₇ взрывоопасен даже в отсутствие восстановителей).

 

Вообще я читал что потенциал Au3+/Au равен +1,50 В, однако комплекс [AuCl₄]^- разлагается только при нагревании безводных солей, а в водных растворах устойчив (потенциал AuCl₄^-/Au равен +1,00 В). Точно уверены, что церий (IV) не образует хлоридных комплексов???

 

Насчёт пероксида - я читал (у Некрасова?) что гидроксид церия (III) восстанавливает кислород как раз до пероксида водорода:

2Ce(OH)₃+O₂+2H₂O→2Ce(OH)₄+H₂O₂

Изменено 26 Апреля, 2011 в 18:56 пользователем SupFanat

[StazeN]

Вся методика которую я написал, только вместо соляной используйте азотную.

 

Хм...Тогда такой вопрос какова предполагаемая степень извлечения соединений церия? С учетом, что, например, в навеске исходной смеси массой 50 г его будет содержаться всего грамма 3