Электролиз аммиачного раствора никеля

[Martyn Lorentz]

Может, всё же от 200 до 600 А не на дм² а на м²?

 

Ток меняли от 0,2 до 0,6 А при площади катода 2*5=10см2=0,1дм2=0,001м2.

0,2/0,001=200

Действительно получается 200 А/м2.

Спасибо, что обратили мое внимание на это, а то я совсем заработался :blink:

[sharpneedles]

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

Электрохимический выход по току никогда не превышает 100% - нельзя восстановить или окислить на электроде какого-либо вещества больше, при этом затратив электричества меньше, чем положено в соответствии с электрохимическим эквивалентом.

Если процессу электрохимического осаждения или растворения металла сопутствует определенная химическая реакция, то условный выход по току может отличаться от 100% в большую сторону, но он уже не будет являться электрохимическим выходом по току.

Пример - растворение медного анода:

анодная реакция: Cu = Cu²⁺ + 2e

химическое растворение: 2Cu + O₂ +2H₂SO₄ = 2Cu²⁺ 2SO₄^2- +2H₂O

Меди растворится действительно больше, чем в соответствии с законом Фарадея и условный анодный выход по току превысит 100%, но только благодаря сопутствию химического растворения меди электрохимической реакции.

[mypucm]

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

....

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.

Догадка: он никуда не девался. Обращает на себя внимание, что результат по изменению массы и по изменению концентрации отличается ровно в 2 раза. Концентрацию никеля в растворе трилоном определяли? Есть в трилонометрии такая непонятная вещь: хотя трилон с ионами металлов реагирует 1:1 и, по идее, для данной реакции нормальная концентрация должна совпадать с молярной, но принято считать, что нормальность растворов трилона - это удвоенная молярность. Может, эта двоечка при пересчетах концентраций из нормальной в молярную не учтена была, или еще в какое заблуждение ввела?

[Martyn Lorentz]

Догадка: он никуда не девался. Обращает на себя внимание, что результат по изменению массы и по изменению концентрации отличается ровно в 2 раза. Концентрацию никеля в растворе трилоном определяли? Есть в трилонометрии такая непонятная вещь: хотя трилон с ионами металлов реагирует 1:1 и, по идее, для данной реакции нормальная концентрация должна совпадать с молярной, но принято считать, что нормальность растворов трилона - это удвоенная молярность. Может, эта двоечка при пересчетах концентраций из нормальной в молярную не учтена была, или еще в какое заблуждение ввела?

 

Никель действительно определяли трилоном (для приготовления титранта применяли фиксанал). Попробую все еще перепроверить, но сомневаюсь что проблема в этом, так как:

1. Во всех опытах использовался заранее приготовленный раствор сульфата никеля примерно 50 г/л и нужную концентрацию получали путем разбавления (т.е. здесь в два раза ошибится довольно проблематично).

2. После приготовления раствора, перед тем как опустить в него электроды и начать процесс, отбиралась первая проба и определялась начальная концентрация никеля (определенная таким образом концентрация, с небольшой погрешностью (не более 5%) соответствовала заданной). Потом по ходу процесса отбирались пробы и определялись концентрации.

3. При расчетах массы осевшего на катоде никеля исходя из уменьшения концентрации никеля в растворе учитывалось уменьшение объема раствора после отбора каждой пробы.

 

Спасибо sharpneedles за консультации по терминологии: буду теперь использовать термин "условный выход по току".

 

Есть у меня одна слабая надежда определить куда делся никель, я поробую ее проверить, но если "пропавшего" никеля так и не обнаружу, то буду считать, что он улетучился.

 

Эта работа выполняется в рамках дипломной работы. Я научный руководитель этой работы. Но студент у меня толковый и когда никель потерялся, то мы повторили опыт в моем присутствии. Так что в полученных результатах уверен не меньше, чем если бы делал все своими руками.

[sharpneedles]

Спасибо sharpneedles за консультации по терминологии: буду теперь использовать термин "условный выход по току".

Я думаю, что в вашем случае такие уточнения не понадобятся.

[sharpneedles]

Есть у меня одна слабая надежда определить куда делся никель, я поробую ее проверить, но если "пропавшего" никеля так и не обнаружу, то буду считать, что он улетучился.

 

Эта работа выполняется в рамках дипломной работы. Я научный руководитель этой работы. Но студент у меня толковый и когда никель потерялся, то мы повторили опыт в моем присутствии. Так что в полученных результатах уверен не меньше, чем если бы делал все своими руками.

Мне не совсем понятно для чего вам расчет выхода по току. Вы, если я правильно вас понял, задались целью полностью очистить раствор от катионов никеля? Так в этом случае вам стоит оперировать степенью извлечения, а она опять-таки 100% не превысит, ибо не возможно извлечь никеля из раствора больше, чем его там содержится.

И вот что меня особенно интересует: а почему вы считаете, что ваш никель из раствора частью осел на катоде, а частью - пропал? Вы добились полного извлечения его из раствора, что-ли? Как определили?

Никуда деться из раствора он не мог, только если не был унесен с брызгами, газовыделением или на электродах, что мало вероятно.

Еще такой момент: 80% - это действительно выход по току или степень извлечения? Я думаю, что вы имели ввиду второе, то есть раствор по вашему мнению чист от катионов никеля, а на катоде осело только 80% от того, что должно было, я правильно понимаю? Если да, то речь - о степени извлечения, а выход по току в таком случае - ни причем.

[Martyn Lorentz]

Мне не совсем понятно для чего вам расчет выхода по току. Вы, если я правильно вас понял, задались целью полностью очистить раствор от катионов никеля? Так в этом случае вам стоит оперировать степенью извлечения, а она опять-таки 100% не превысит, ибо не возможно извлечь никеля из раствора больше, чем его там содержится.

И вот что меня особенно интересует: а почему вы считаете, что ваш никель из раствора частью осел на катоде, а частью - пропал? Вы добились полного извлечения его из раствора, что-ли? Как определили?

Никуда деться из раствора он не мог, только если не был унесен с брызгами, газовыделением или на электродах, что мало вероятно.

Еще такой момент: 80% - это действительно выход по току или степень извлечения? Я думаю, что вы имели ввиду второе, то есть раствор по вашему мнению чист от катионов никеля, а на катоде осело только 80% от того, что должно было, я правильно понимаю? Если да, то речь - о степени извлечения, а выход по току в таком случае - ни причем.

 

Я определял именно ВЫХОД ПО ТОКУ, т.е. отношение массы осевшего на катоде никеля к теоретической массе, расчитанной исходя из уравнения:

масса=(сила тока*время*массу 1 эквивалента никеля)/96500(постаянная Фарадея).

При начальном объеме раствора 0,2л в реакционном стакане содержалось 0,2*12=2,4г никеля.

При выходе по току 83% на катоде осело примерно 0,3г, таким образом извлечение составило примерно (0,3/2,4)*100=12,5%

[sharpneedles]

При выходе по току 83% на катоде осело примерно 0,3г, таким образом извлечение составило примерно (0,3/2,4)*100=12,5%

И что же вас не устраивает? :unsure:

[silverworld]

странное какое-то общение получается..

[sharpneedles]

странное какое-то общение получается..

Скатертью по заднице, дружок.