Как растворить латунь? Какие есть методы разложения и выделения меди из нее?

[Termoyad]

Растворять латунь в различных реагентах довольно затратно.

Небольшой расчет на 1 кг ( для 30%- цинка ) дает примерный результат в 3 кг серки ( акк. электролит, 50% ) и 0,5 кг пероксида ( 30% ). Потом оттуда выделять медь ( еще полкило железа ). Учитывая необходимость добавлять кислоту и пероксид в избытке, увеличим данные цифири в 1,5 раза.

 

Потом отделять железо от цинка ( ну или цинк от железа, не суть ), тот еще гемор и затраты килограммовых количеств реактивов.

 

Есть не столь затратный способ - электролитическое растворение. Латунь - анод, электролит - та же серка. Медь сразу осаждается на катоде, т.е. кислота расходуется только на цинк. Сразу же решается проблема отделения меди.

есть пара моментов: латун растворяется не вся, около 5% осаждается   с анода не растворенной ( это ж сплав, а не механическая смесь ), в принципе  сделать небольшую фильтрационную трубку труда не составляет. 

В латуни содержится железо и никель в заметных количествах, поэтому очистить раствор сульфата цинка от этих примесей ( для последующего электролиза ) будет весьма геморно. Впрочем, если уж так надо, то можно экстрагировать почти весь цинк раствором щелочи ( примеси при этом выпадают в осадок и  отделяются ). Из щелочного раствора цинк так же можно выделить электролизом или на алюминий.

[Абориген]

Растворять латунь в различных реагентах довольно затратно.

Небольшой расчет на 1 кг ( для 30%- цинка ) дает примерный результат в 3 кг серки ( акк. электролит, 50% ) и 0,5 кг пероксида ( 30% ). Потом оттуда выделять медь ( еще полкило железа ). Учитывая необходимость добавлять кислоту и пероксид в избытке, увеличим данные цифири в 1,5 раза.

 

Потом отделять железо от цинка ( ну или цинк от железа, не суть ), тот еще гемор и затраты килограммовых количеств реактивов.

 

Есть не столь затратный способ - электролитическое растворение. Латунь - анод, электролит - та же серка. Медь сразу осаждается на катоде, т.е. кислота расходуется только на цинк. Сразу же решается проблема отделения меди.

есть пара моментов: латун растворяется не вся, около 5% осаждается   с анода не растворенной ( это ж сплав, а не механическая смесь ), в принципе  сделать небольшую фильтрационную трубку труда не составляет. 

В латуни содержится железо и никель в заметных количествах, поэтому очистить раствор сульфата цинка от этих примесей ( для последующего электролиза ) будет весьма геморно. Впрочем, если уж так надо, то можно экстрагировать почти весь цинк раствором щелочи ( примеси при этом выпадают в осадок и  отделяются ). Из щелочного раствора цинк так же можно выделить электролизом или на алюминий.

 

понятно, благодарю за более развернутый ответ. А какое при этом напряжение подавать на анод и катод какой должен быть? Ну угольный знаю в промышленых масштабах применяют, а еще есть варианты?

[Termoyad]

Напряжение - до 1в ( весь остальной вольтаж толлько нагреет раствор ). Если используете подручные средства ( блок питания от компа ) то нужно сделать несколько отдельных ячеек. Материал катода не имеет значения, хоть проволока железная, хоть медная, да хоть плутониевая.

Учтите возможность КЗ, т.к медь выделяется в виде объемной губки и легко растет к аноду.

Анод - куски ваших сантехсмесителей.

Изменено 13 Июня, 2016 в 13:27 пользователем Termoyad

[Абориген]

Напряжение - до 1в ( весь остальной вольтаж толлько нагреет раствор ). Если используете подручные средства ( блок питания от компа ) то нужно сделать несколько отдельных ячеек. Материал катода не имеет значения, хоть проволока железная, хоть медная, да хоть плутониевая.

Учтите возможность КЗ, т.к медь выделяется в виде объемной губки и легко растет к аноду.

Анод - куски ваших сантехсмесителей.

 

А какое примерно время займет осаждение на катоде 1 кг латуни?

Ну если уж брать электролитический метод, то в роли электролита какой наиболее "дешевый и сердитый" электролит подойдет? Может быть кокой-то раствор обычной повареной соли можно взять ? :-) А какие-нибудь органические кислоты или вещества подойдут для электролита?

[Termoyad]

Формула для расчета времени прекрасно находится в сети под названием "закон Фарадея"

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%A4%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D1%8F

 

Ничего сложнее умножения там нет.

Как уже писал - раствор серки вполне подходит. Аккумуляторный электролит - это примерно 40% раствор серки. Ничего добавлять в него не надо. Хотя добавка хлоридов облегчит анодную коррозию.

Если брать растворы солей, то будут вываливаться гидроксиды меди ( одновалентная медь ) и цинка. Через некоторое время вы получите банку соплей из гидроксидов. А еще через некоторое время сопли позеленеют, т.к. одновалентная медь окислится до двухвалентной.

Работать с такими осадками не очень приятно.

Органические кислоты - весьма слабые электролиты, да и по сравнению с серкой стоят они гораздо дороже. В итоге все равно ВСЯ кислота пойдет в унитаз. Зачем проблемы себе искать?

[Абориген]

Формула для расчета времени прекрасно находится в сети под названием "закон Фарадея"

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%A4%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D1%8F

 

Ничего сложнее умножения там нет.

Как уже писал - раствор серки вполне подходит. Аккумуляторный электролит - это примерно 40% раствор серки. Ничего добавлять в него не надо. Хотя добавка хлоридов облегчит анодную коррозию.

Если брать растворы солей, то будут вываливаться гидроксиды меди ( одновалентная медь ) и цинка. Через некоторое время вы получите банку соплей из гидроксидов. А еще через некоторое время сопли позеленеют, т.к. одновалентная медь окислится до двухвалентной.

Работать с такими осадками не очень приятно.

Органические кислоты - весьма слабые электролиты, да и по сравнению с серкой стоят они гораздо дороже. В итоге все равно ВСЯ кислота пойдет в унитаз. Зачем проблемы себе искать?

 

Ну тогда что-то я не могу догнать с вот этим для латуни чтобы по формуле вычислить:  n — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противоиона)

 

Где взять эту величину? Вычисляю по второму закону Фарадея. отсюда >>> https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B7

[Termoyad]

Ну блин....Задачко-то для детей!

1 кг латуни содержит 30 % цинка и 70% меди по массе.

Поэтому в  1 кг латуни 300 г цинка и 700г меди.

Находим число молей каждого металла в отдельности, разделив массы на молярные массы указанных металлов.

И цинк и медяшка в серке до двухвалентного состояния окисляются на аноде, поэтому  в данном случае  n =2 и для меди, и для цинка. И количества моль в формуле можно тупо сплюсовать.

Дальше применяем формулу для нахождения времени.

Это ж не химия, а математика за 3-й класс...

[Абориген]

Ну блин....Задачко-то для детей!

1 кг латуни содержит 30 % цинка и 70% меди по массе.

Поэтому в  1 кг латуни 300 г цинка и 700г меди.

Находим число молей каждого металла в отдельности, разделив массы на молярные массы указанных металлов.

И цинк и медяшка в серке до двухвалентного состояния окисляются на аноде, поэтому  в данном случае  n =2 и для меди, и для цинка. И количества моль в формуле можно тупо сплюсовать.

Дальше применяем формулу для нахождения времени.

Это ж не химия, а математика за 3-й класс...

 

Причем тут 3-й класс вот есть уже готовая формула, осталось только найти загадочное число электронов n оно же и число ионов "при достаточно больших процессах"

[Termoyad]

Ну да, формула есть готовая. Из неё надо выразить t.

Если уж так считать, то для каждого металла время считается отдельно. А про "загадочное" n я уже написал. 

Вообще, в более старых учебниках n определяется как число электронов, участвующих в процессе. Ну или как заряд образующегося катиона металла ( что одно и то же ).

В данном случае окисление и меди, и цинка проходит до 2-хвалентного состояния, т.е. каждый атом металла отдает 2 электрона. Отсюда и n = 2 в каждом случае.

А "достаточно большие процессы " - это фигня, медяшка например, может и до 1-валентного состояния окислиться, тогда n = 1 для меди и = 2 для цинка, т.к. цинк только двухвалентный и может в таких условиях существовать.

[Абориген]

Ну да, формула есть готовая. Из неё надо выразить t.

Если уж так считать, то для каждого металла время считается отдельно. А про "загадочное" n я уже написал. 

Вообще, в более старых учебниках n определяется как число электронов, участвующих в процессе. Ну или как заряд образующегося катиона металла ( что одно и то же ).

В данном случае окисление и меди, и цинка проходит до 2-хвалентного состояния, т.е. каждый атом металла отдает 2 электрона. Отсюда и n = 2 в каждом случае.

А "достаточно большие процессы " - это фигня, медяшка например, может и до 1-валентного состояния окислиться, тогда n = 1 для меди и = 2 для цинка, т.к. цинк только двухвалентный и может в таких условиях существовать.

 

Че то не могу догнать, я же знаю сколько я буду времени проводить электролиз!