Получение феррата натрия электролизом

[sharpneedles]

Но вишневые кристаллы Na2FeO4 получается на аноде только в следовых количествах в сильно насыщенном электролите.

Полагаю, что концентрацию щелочи вам лучше держать вблизи отметки 50% (масс.), а температуру раствора - около 60 ^оС. С анодными и катодными плотностями тока - можно поэкспериментировать, используя электроды, сильно различающиеся по площади поверхности контакта с раствором. Ориентировочные значения - 100-1000 А/м².

Думаю, что необходима диафрагма - для отделения католита от анолита и предотвращения попадания феррат-анионов в катодное пространство, где они, вероятно, могут восстанавливаться. Насколько мне известно, феррат натрия менее растворим, чем феррат калия и в насыщенном щелочном растворе он более склонен к выпадению в осадок - вот, скорее всего потому у вас и получились только "следовые", как вы выразились, количества. Видимо, что успело восстановиться на катоде - то восстановилось, что не успело - выпало в осадок.

 

Данная информация - пока навскидку. Возможно, что несколько позже дам информацию более детальную.

[popoveo]

Вчера получил первый результат. Проводил электролиз в воронке на бумажном фильтре с бумажной мембраной так, что анолит медленно стекал через фильтр в колбу. В качестве электролита брал насыщенную смесь щелочи и хлорида натрия. Поверхностная плотность тока была приблизительно 20А/дм^2, объемная - 42А/литр. Такое решение позволило не только отделить пространство электродов, но и оперативно избавлять раствор феррата от ржавчины, которая является катализатором разложения, а также поднять температуру реакционной смеси (капли успевают охлаждаться в момент падения). Катод - графит от дуговой печи. Анод - связка обычных гвоздей и шурупов.

 

Выводы следующие:

1) Концентрированный раствор нестоек, и, вопреки моему представлению, продуктами разложения, помимо ржавчины, щелочи и кислорода, является красный феррит неустановленного мной состава, хорошо растворимый в воде. Этот феррит разлагается при охлаждении, что весьма странно. Разложение феррата происходит при взбалтывании колбы. На стойкость феррита механические воздействия влияния не оказывают.

2) Слабый раствор феррата на утро при комнатной температуре не разложился. При замораживании (пробовал выделить кристаллы) происходит полное разложение. При кипячении - только тогда, когда концентрация раствора превышает определенную величину. Тогда феррат разлагается весьма бурно выделяя кислород, причем весь (раствор становится ржаво-красным, без фиолетовых оттенков и перестает быть окислителем). Смесь разбрызгивается.

3) Даже раствор средней концентрации (предел при котором не происходит разложения) в сильно щелочной среде является очень сильным окислителем - бумажные фильтры "сгорают" быстрее, чем в концентрированной серке.

4) Феррат калия действительно вполне устойчив ввиде слегка влажных кристаллов (увлажнение щелочью). Полностью сухой разлагается примерно за 3-4 часа. При контакте с твердой органикой (сахар, крахмал) влажные кристаллы вызывают взрыв, сухие нет. При сильном ударе детонируют и сухие и влажные кристаллы. При слабом нагревании влажные кристаллы бурно реагируют с порошком меди, образуя красное соединение - также сильный окислитель (пресловутый оксид меди (III) или пероксид?)

5) Катализатором разложения служит ржавчина, ингибитором - щелочь.

6) Дальнейший электролиз раствора с графитовыми электродами уменьшает концентрацию феррата.

 

Теперь мне интересно следующее: раствор стабилен при приливании пероксида водорода. Если вести элекролиз при большем токе и хорошем охлаждении, то возможно ли получить соединения железа (VIII)? Или попытаться доокислить в лаборатории фторидом кислорода? Наталкивался на статью, где авторы говорили, что получили такие соединения, но в обсуждении говорилось, что результат невоспроизводим.

[mypucm]

На счет феррата(VIII) тут на форуме уже как-то обсуждалось. Повторю свои впечатления:

 

1) Единственная статья на эту тему;

2) Причем по ключевым вопросам (типа диспропорционирования железа(VI) с образованием железа(VIII)) со ссылками исключительно на работы тех же авторов;

3) Судя по выходам по току, у авторов получался феррат(VI), и ни что другое. Я прекрасно понимаю, что получить феррат(VI) электролизом очень сложно, но, может быть, авторы статьи так в этом насобачились?

4) Все доказательства образования феррата(VIII) строятся исключительно на мессбауэровских спектрах. Признаюсь, что в этом я абсолютно не копенгаген.

 

ЗЫ: У Вас действительно есть в наличии фторид кислорода?

[popoveo]

На счет диспропорционирования тоже думал. Ведь получаем же более устойчивый перхлорат из хлората!

ЗЫ: У Вас действительно есть в наличии фторид кислорода?

У меня нет, но знакомый хвастался. Не знаю, правда или нет.

[sharpneedles]

Если вести элекролиз при большем токе и хорошем охлаждении, то возможно ли получить соединения железа (VIII)? Или попытаться доокислить в лаборатории фторидом кислорода? Наталкивался на статью, где авторы говорили, что получили такие соединения, но в обсуждении говорилось, что результат невоспроизводим.

И выделили в чистом виде и в приемлемых количествах? Или определили синтез косвенным путем?

Невоспроизводимость результатов вызывает сомнения как в самих результатах, так и в самом эксперименте.

[popoveo]

И выделили в чистом виде и в приемлемых количествах? Или определили синтез косвенным путем?

Невоспроизводимость результатов вызывает сомнения как в самих результатах, так и в самом эксперименте.

Нет, в чистом виде никто не выделял. Как писал mypucm, все доказательства строились на мессбауэровских спектрах. Да, скорее всего, соединения железа (VIII) если и существуют, то только в слабых растворах и недолго. Даже ферраты в сухом виде уже неустойчивы.

Кстати, про ферраты. Электролиз лучше идет при добавлении небольшого количества солей-окислителей (и раствор получается гораздо устойчивее).

[Odin_1]

Пришлось зарегиться , чтоб ответить.

 

Вывод не совсем правильный, Феррат не разваливаеться в сухом виде, на воздухе. Смысл в том что после фильтрации он влажный, влажный он хапает СО2 из воздуха, и в кислой среде начинает разваливаться, феррат калия в эксикаторе у меня жил неделю. Промыть его как пишут можно только чистым эфиром, но при таком раскладе осушать его надо очень быстро, сухой он не развалиться, а вот влажный моментом нахватает СО2 и проявит коричневый цвет.

 

Влажный с КОН он у меня уже стоит месяц- 2 , абсолютно устойчив, вывод такой, если надо его хранить, и хранить сухим, надо отфильтровать, сунуть в эксикатор, (не в коем случае не на воздухе так как щелочь нейтрализуеться углекислым газом) эксикатор поставить в тепло градусов 20-30, чтоб бысрее улетела вода, и побольше туда P2O5

 

Я получал его очень просто, вот метода, я её выкладывал на форуме пиротехников:

index.pdf

[Odin_1]

1) Концентрированный раствор нестоек, и, вопреки моему представлению, продуктами разложения, помимо ржавчины, щелочи и кислорода, является красный феррит неустановленного мной состава, хорошо растворимый в воде. Этот феррит разлагается при охлаждении, что весьма странно. Разложение феррата происходит при взбалтывании колбы. На стойкость феррита механические воздействия влияния не оказывают.

 

 

Да, и кстати, феррит калия не красный, он зеленый, разлагаеться водой, его можно легко получить сплавлением Fe2O3 + KOH, а феррат черный (если взять черные кристалы, размазать по стеклу, и посмотреть на свет, то цвет их будет красный), видимо просто кристаллы очень мелкие, если бы вырастить их до размера кристаллов аптечного перманганата то были бы такие же , только не с фиолетовым отливом, а красным)

[popoveo]

Да, и кстати, феррит калия не красный, он зеленый, разлагаеться водой, его можно легко получить сплавлением Fe2O3 + KOH, а феррат черный (если взять черные кристалы, размазать по стеклу, и посмотреть на свет, то цвет их будет красный), видимо просто кристаллы очень мелкие, если бы вырастить их до размера кристаллов аптечного перманганата то были бы такие же , только не с фиолетовым отливом, а красным)

Действительно, значительные количества феррата калия в сухом виде имеют темно-темно-фиолетовый цвет.

[Микола]

Здравствуйте уважаемые !

Прочитал сегодня утром эту тему, и так она меня завлекла, что слепил я на скорую руку "электролизёр"

и повторил эксперимент. Да, феррат образуется ! Раствор стал фиолетовым !

Но, потом закралось сомнение. Я использовал пластины от трансформатора, и погуглив, нашёл

что в трансформаторной стали может присутствовать примесь марганца.

Может у меня перманганат придаёт фиолетовый цвет ?

 

Подскажите, как быстро и наверняка отличить перманганат от феррата ?

Я в пробирке, брал пробу раствора и с каплей ацетона он сначала обесцвечивается, а потом становится бурым.

Но перманганат даст такую же реакцию.

 

И ещё, как сюда фотки выложить ? Я по ходу процесса делаю снимки.